一種交直流電源故障分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及故障分析儀器，尤其是涉及一種交直流電源故障分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]儀器儀表、通信設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備的供電系統(tǒng)一般是由市電、交流穩(wěn)壓電源、在線式UPS電源、直流開關(guān)電源等環(huán)節(jié)組成。如果有供電系統(tǒng)不穩(wěn)定、波動(dòng)大，電源的諧波含量過高，紋波系數(shù)過大，過壓、欠壓等異常情況出現(xiàn)時(shí)，將會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0003]隨著工業(yè)發(fā)展和居民用電設(shè)備的增多，諧波危害日益嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為諧波使設(shè)備產(chǎn)生附加損耗，降低用電設(shè)備的效率;同時(shí)諧波還可能引起過電壓或過電流使電容器、電纜過熱，絕緣老化，壽命縮短，易發(fā)生火災(zāi)。電源產(chǎn)生諧波的主要原因，一是開關(guān)電源中普遍采用電容濾波型橋式整流電路，造成輸入電流波形畸變;二是電源電路中的開關(guān)器件(二極管、三極管)及感性負(fù)載工作于高頻開關(guān)狀態(tài)而產(chǎn)生尖峰脈沖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種可解決判斷電源故障是否異常的一種交直流電源故障分析儀。
[0005]本實(shí)用新型設(shè)有MCU、電源模塊、128倍頻電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈、低通選頻濾波器、電壓互感器、運(yùn)放電路；
[0006]所述MCU與電源模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接;運(yùn)放電路與低通選頻濾波器連接;模數(shù)轉(zhuǎn)換器與128倍頻電路、低通選頻濾波器連接；電壓互感器與運(yùn)放電路連接;所述MCU與LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈連接;所述電壓互感器外接交流電源;所述運(yùn)放電路外接直流電源。
[0007]本實(shí)用新型可分別對(duì)交流電源或直流電源的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)測量分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障情況時(shí)，電源故障分析儀會(huì)通過聲光方式報(bào)警，并顯示故障的類別。采用本實(shí)用新型進(jìn)行交直流電源故障檢測的方法如下:
[0008]步驟I，與標(biāo)準(zhǔn)電壓參考值比較，判斷電信號(hào)的電壓值是否正常;若異常，則直接發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，顯示過壓或欠壓的狀態(tài)指示燈;若正常，則進(jìn)入步驟2;
[0009]步驟2，產(chǎn)生同步于電信號(hào)的128倍頻脈沖信號(hào)，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣128次；
[0010]步驟3，對(duì)數(shù)據(jù)采集結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，然后調(diào)用FFT變換子程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，上述過程共循環(huán)進(jìn)行8次；
[0011]步驟4，通過數(shù)字濾波，去除步驟3FFT變換后的極大值和極小值，再取平均值，然后計(jì)算出各次諧波的含量與畸變系數(shù)；
[0012]步驟5，與正常工況下的標(biāo)準(zhǔn)參考值對(duì)比，判斷電信號(hào)是否正常，若電信號(hào)畸變系數(shù)過大，超過設(shè)定值，則發(fā)出相對(duì)應(yīng)的電源故障聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示電源故障狀態(tài)指示燈。
[0013]本實(shí)用新型的突出技術(shù)效果如下:
[0014]1、電源故障分析儀對(duì)直流電源或交流電源均可適用。
[0015]2、可檢測出市電、穩(wěn)壓電源、UPS電源、開關(guān)電源等電壓信號(hào)中各次諧波的含量及信號(hào)畸變系數(shù)。
[0016]3、對(duì)異常情況，可顯示故障的類別并發(fā)出聲光報(bào)警。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明:
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型所述交直流電源故障分析儀實(shí)施例設(shè)有MCU1、電源模塊
2、128倍頻電路3、模數(shù)轉(zhuǎn)換器4、時(shí)鐘電路5、按鍵6、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7、LCD顯示器8、聲光報(bào)警器9、狀態(tài)指示燈10、低通選頻濾波器11、電壓互感器12、運(yùn)放電路13;
[0020]所述M⑶I與電源模塊2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器4、時(shí)鐘電路5、按鍵6、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7連接；運(yùn)放電路13與低通選頻濾波器11連接;模數(shù)轉(zhuǎn)換器4與128倍頻電路3、低通選頻濾波器11連接；電壓互感器12與運(yùn)放電路13連接;所述MCUl與IXD顯示器8、聲光報(bào)警器9、狀態(tài)指示燈10連接;所述電壓互感器12外接交流電源14;所述運(yùn)放電路13外接直流電源15。
[0021]本實(shí)用新型可對(duì)交直流電源的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)測量分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障情況時(shí)，電源故障分析儀會(huì)通過聲光方式報(bào)警，并顯示故障的類別。交直流電源故障的檢測方法包括下述步驟:
[0022]步驟I，與標(biāo)準(zhǔn)電壓參考值比較，判斷電信號(hào)的電壓值是否正常;若異常，則直接發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，顯示過壓或欠壓的狀態(tài)指示燈;若正常，則進(jìn)入步驟2;
[0023]步驟2，產(chǎn)生同步于電信號(hào)的128倍頻脈沖信號(hào)，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣128次；
[0024]步驟3，對(duì)數(shù)據(jù)采集結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，然后調(diào)用FFT變換子程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，上述過程共循環(huán)進(jìn)行8次；
[0025]步驟4，通過數(shù)字濾波，去除步驟3FFT變換后的極大值和極小值，再取平均值，然后計(jì)算出各次諧波的含量與畸變系數(shù)；
[0026]步驟5，與正常工況下的標(biāo)準(zhǔn)參考值對(duì)比，判斷電信號(hào)是否正常，若電信號(hào)畸變系數(shù)過大，超過設(shè)定值，則發(fā)出相對(duì)應(yīng)的電源故障聲光報(bào)警信號(hào)，并顯示電源故障狀態(tài)指示燈。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交直流電源故障分析儀，其特征在于設(shè)有MCU、電源模塊、128倍頻電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈、低通選頻濾波器、電壓互感器、運(yùn)放電路； 所述MCU與電源模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接;運(yùn)放電路與低通選頻濾波器連接;模數(shù)轉(zhuǎn)換器與128倍頻電路、低通選頻濾波器連接；電壓互感器與運(yùn)放電路連接;所述MCU與LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈連接;所述電壓互感器外接交流電源;所述運(yùn)放電路外接直流電源。
【專利摘要】一種交直流電源故障分析儀，涉及故障分析儀器。設(shè)有MCU、電源模塊、128倍頻電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈、低通選頻濾波器、電壓互感器、運(yùn)放電路；MCU與電源模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘電路、按鍵、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接；運(yùn)放電路與低通選頻濾波器連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器與128倍頻電路、低通選頻濾波器連接；電壓互感器與運(yùn)放電路連接；MCU與LCD顯示器、聲光報(bào)警器、狀態(tài)指示燈連接；電壓互感器外接交流電源；運(yùn)放電路外接直流電源?？蓹z測出市電、穩(wěn)壓電源、UPS電源、開關(guān)電源等電壓信號(hào)中各次諧波的含量及信號(hào)畸變系數(shù)。對(duì)異常情況，可顯示故障的類別并發(fā)出報(bào)警。
【IPC分類】G01R31/40
【公開號(hào)】CN205193247
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521047301
【發(fā)明人】謝路生, 陳曉玉, 李繼芳, 林春, 王磊, 胡天林, 林育茲
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日